本發(fā)明涉及自動化控制，更具體地說，本發(fā)明涉及一種基于自動化控制的畜牧獸醫(yī)智能飼料管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技的迅猛發(fā)展，在大規(guī)模畜牧養(yǎng)殖的場景下，實現(xiàn)對飼料的高效管理和科學(xué)調(diào)配尤為重要，同時，飼料作為影響牲畜健康的重要因素之一，飼料投喂的管理需要更加科學(xué)和精準(zhǔn)；自動化控制技術(shù)和信息技術(shù)推動了畜牧獸醫(yī)管理系統(tǒng)的革新，使得精準(zhǔn)飼養(yǎng)和健康管理成為現(xiàn)實。

2、傳統(tǒng)的人工飼料管理方式不僅效率低下而且難以保證準(zhǔn)確性和及時性，無法滿足日益增長的養(yǎng)殖需求；通過智能飼料管理系統(tǒng)精確控制飼料投放量，減少了人工干預(yù)，降低了人為錯誤的可能性，同時提高了工作效率，使農(nóng)場管理者可以將更多精力投入到其他關(guān)鍵業(yè)務(wù)活動中。

3、但是其在實際使用時，仍舊存在一些缺點，如缺乏實時監(jiān)控與動態(tài)調(diào)整能力，在面對突發(fā)狀況或特殊需求時響應(yīng)不夠靈活；兼容性差，難以實現(xiàn)無縫的數(shù)據(jù)共享和協(xié)同工作，導(dǎo)致管理不連貫和低效率；對于飼料質(zhì)量的控制不精細(xì)，無法對飼料的異常情況進行實時監(jiān)測和預(yù)警。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供一種基于自動化控制的畜牧獸醫(yī)智能飼料管理系統(tǒng)，通過以下方案，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、一種基于自動化控制的畜牧獸醫(yī)智能飼料管理系統(tǒng)，其特征在于，包括系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)庫、系統(tǒng)中央處理模塊和用戶信息端，還包括：

4、實時數(shù)據(jù)采集模塊：用于響應(yīng)于畜牧場中安裝的信息采集設(shè)備，獲取第一飼料數(shù)據(jù)，并傳輸?shù)綌?shù)據(jù)預(yù)處理模塊；

5、數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊：用于對實時數(shù)據(jù)采集模塊傳輸?shù)牡谝伙暳蠑?shù)據(jù)進行預(yù)處理操作，預(yù)處理操作用于獲取第一飼料數(shù)據(jù)對應(yīng)的第一飼料影響組，并傳輸?shù)斤暳贤段够鶞?zhǔn)分析模塊；

6、飼料投喂基準(zhǔn)分析模塊：基于數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊傳輸?shù)牡谝伙暳嫌绊懡M獲取智能飼料采食量分析模型，根據(jù)智能飼料采食量分析模型建立正常采食量基準(zhǔn)，以獲得第二飼料數(shù)據(jù)，傳輸?shù)斤暳贤斗排c監(jiān)測模塊和采食量分析模塊；

7、飼料投放與監(jiān)測模塊：用于根據(jù)飼料投喂基準(zhǔn)分析模塊傳輸?shù)牡诙暳蠑?shù)據(jù)控制飼料投放量，并通過監(jiān)控設(shè)備記錄第三飼料數(shù)據(jù)，傳輸?shù)讲墒沉糠治瞿K；

8、采食量分析模塊：用于綜合飼料投喂基準(zhǔn)分析模塊傳輸?shù)牡诙暳蠑?shù)據(jù)和飼料投放與監(jiān)測模塊傳輸?shù)牡谌暳蠑?shù)據(jù)，分析采食量的變化情況，以獲取第二飼料影響組，并傳輸?shù)斤暳吓浔日{(diào)整模塊；

9、飼料配比調(diào)整模塊：用于獲取智能飼料配比調(diào)整模型，通過采食量分析模塊傳輸?shù)牡诙暳嫌绊懡M動態(tài)調(diào)整飼料配比，并傳輸?shù)焦芾韴蟾孑敵瞿K；

10、管理報告輸出模塊：用于整合智能飼料管理系統(tǒng)內(nèi)各模塊的數(shù)據(jù)信息，并以管理報告的形式展示；

11、所述系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)庫是包括智能飼料管理系統(tǒng)的所有數(shù)據(jù)文本，且實時收集各模塊輸出的信息文本，所述系統(tǒng)中央處理模塊用于中控系統(tǒng)中各模塊輸出的信息文本指令，所述用戶信息端為接收智能飼料管理系統(tǒng)的信息輸出設(shè)備。

12、優(yōu)選的，所述實時數(shù)據(jù)采集模塊，獲取第一飼料數(shù)據(jù)，具體包括：

13、通過智能飼料管理系統(tǒng)的用戶界面設(shè)置各信息采集設(shè)備的基本采集參數(shù)啟動自檢程序；

14、以預(yù)設(shè)時間間隔向各信息采集設(shè)備發(fā)送采集指令，實時采集目標(biāo)畜牧場內(nèi)對應(yīng)的第一飼料數(shù)據(jù)，并存儲在系統(tǒng)緩存區(qū)；

15、系統(tǒng)緩存區(qū)為區(qū)別于系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)臨時存儲區(qū)域，傳輸至數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊。

16、優(yōu)選的，所述飼料投喂基準(zhǔn)分析模塊包括分析模型參數(shù)配置單元、分析模型訓(xùn)練單元、正常采食量基準(zhǔn)建立單元、以及數(shù)據(jù)傳輸單元；

17、分析模型參數(shù)配置單元用于加載數(shù)據(jù)預(yù)處理模塊傳輸?shù)牡谝伙暳嫌绊懡M，并確定智能飼料采食量分析模型的預(yù)設(shè)訓(xùn)練環(huán)境，預(yù)設(shè)訓(xùn)練環(huán)境為智能飼料采食量分析模型運行過程中對應(yīng)的參數(shù)設(shè)置操作，參數(shù)設(shè)置操作包括模型訓(xùn)練算法選擇、模型評估指標(biāo)、數(shù)據(jù)劃分比例、以及模型更新頻率；

18、分析模型訓(xùn)練單元基于系統(tǒng)運行數(shù)據(jù)庫存儲的對應(yīng)歷史采食數(shù)據(jù)輸入智能飼料采食量分析模型進行訓(xùn)練；

19、正常采食量基準(zhǔn)建立單元用于通過智能飼料采食量分析模型生成不同條件下的正常采食量基準(zhǔn)數(shù)據(jù)，即第二飼料數(shù)據(jù)。

20、數(shù)據(jù)傳輸單元用于將生成的第二飼料數(shù)據(jù)存儲至采用哈希表結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)緩存區(qū)，檢測到飼料投放與監(jiān)測模塊和采食量分析模塊的請求數(shù)據(jù)信號時，傳輸?shù)诙暳蠑?shù)據(jù)。

21、優(yōu)選的，所述飼料投喂基準(zhǔn)分析模塊，獲得第二飼料數(shù)據(jù)，具體包括：

22、將第一飼料影響組進行采食量標(biāo)注操作，采食量標(biāo)注操作用于確定在特定環(huán)境條件和牲畜生理狀態(tài)下的實際采食量數(shù)值，并設(shè)置為模型訓(xùn)練的目標(biāo)值；

23、基于目標(biāo)檢測牲畜種類和第一飼料影響組對應(yīng)的生長狀態(tài)和環(huán)境條件，構(gòu)建采食量基準(zhǔn)輸入矩陣，采食量基準(zhǔn)輸入矩陣為目標(biāo)檢測牲畜種類輸入智能飼料采食量分析模型的輸入形式；

24、將采食量基準(zhǔn)輸入矩陣輸入到智能飼料采食量分析模型中，以獲取正常采食量基準(zhǔn)；

25、設(shè)定正常采食量基準(zhǔn)波動范圍。

26、優(yōu)選的，所述飼料投放與監(jiān)測模塊，第三飼料數(shù)據(jù)包括實際采食量、進食時間、飼料配比、以及飼料投放量。

27、優(yōu)選的，所述采食量分析模塊，獲取第二飼料影響組，具體包括：

28、基于當(dāng)前時間tn，設(shè)置時間衰減函數(shù)w（tj），具體表示為：

29、，

30、其中，e表示為常數(shù)，取值為2.7183，λ表示為時間衰減系數(shù)，j表示為時間序列的索引，tj表示為第j刻時間；

31、基于時間衰減函數(shù)w（tj）、第三飼料數(shù)據(jù)對應(yīng)的實際采食量fia、以及第二飼料數(shù)據(jù)對應(yīng)的正常采食量基準(zhǔn)fib，計算采食量偏差比例pfi，具體表示為：

32、，

33、其中，fia表示為第三飼料數(shù)據(jù)對應(yīng)的實際采食量，fib表示為第二飼料數(shù)據(jù)對應(yīng)的正常采食量基準(zhǔn)，m表示為時間序列的總數(shù)，j表示為時間序列的索引，tj表示為第j刻時間，w（tj））表示為時間衰減函數(shù)。

34、優(yōu)選的，所述采食量分析模塊，獲取第二飼料影響組，具體包括：

35、基于時間窗口內(nèi)采食量數(shù)據(jù)進行趨勢分析，設(shè)時間窗口內(nèi)的實際采食量數(shù)據(jù)序列為{fia1，fia2，……，fiak}，則在時間窗口t內(nèi)，采食量趨勢tfi的計算公式，具體表示為：

36、tfi=（fiatn-t+fiatn-t+1+…+fiat）/t，

37、其中，tn表示為當(dāng)前時間，t表示為時間窗口的長度。

38、優(yōu)選的，所述飼料配比調(diào)整模塊，動態(tài)調(diào)整飼料配比，具體包括：

39、將第二飼料影響組數(shù)據(jù)輸入到智能飼料配比調(diào)整模型中評估當(dāng)前飼料配方的調(diào)整需求，調(diào)整需求為基于第二飼料影響組對應(yīng)牲畜采食行為特征、環(huán)境參數(shù)、以及生理狀態(tài)通過智能飼料配比調(diào)整模型獲得的影響量化結(jié)果；

40、基于當(dāng)前飼料配比和畜牧獸醫(yī)的需求對當(dāng)前飼料配方進行調(diào)整；

41、建立閉環(huán)反饋機制，持續(xù)監(jiān)控調(diào)整飼料配比后的實際采食情況和牲畜健康狀況。

42、本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點：

43、本發(fā)明通過實時數(shù)據(jù)采集模塊在畜牧場飼料管理區(qū)域部署多種信息采集設(shè)備并按設(shè)定參數(shù)采集數(shù)據(jù)，提高了實時監(jiān)控能力和數(shù)據(jù)采集精細(xì)度；

44、本發(fā)明通過飼料投喂基準(zhǔn)分析模塊構(gòu)建智能飼料采食量分析模型，建立正常采食量基準(zhǔn)，精準(zhǔn)確定合理投喂量；

45、本發(fā)明通過采食量分析模塊計算采食量偏差比例與趨勢，判斷采食量變化并提供配比調(diào)整依據(jù)。